AMD가 전 세계 슈퍼컴퓨터 성능 순위를 집계하는 ‘슈퍼컴퓨팅 2023(Supercomputing 23)’에서 고성능 컴퓨팅(HPC) 분야의 최강임을 다시 한번 입증했다.

AMD 에픽(AMD EPYC) 프로세서와 AMD 인스팅트 MI210(AMD Instinct MI210) 가속기는 혁신성과 탁월한 에너지 효율성을 갖춘 초고속 슈퍼컴퓨터에 탑재되는 솔루션 중 가장 선호도가 높다.

AMD는 최근 업데이트된 슈퍼컴퓨터 톱500에 이름을 올린 시스템 중 총 140대에 탑재되어 전년 동기 대비 39% 높은 점유율을 기록했다. 뿐만 아니라 AMD는 에너지 효율이 가장 높은 시스템을 선별하는 그린500(Green500) 리스트에서도 상위 10개의 슈퍼컴퓨터 중 8대에 탑재되었다.

AMD 데이터센터 솔루션 그룹 총괄 수석 부사장 포레스트 노로드(Forrest Norrod)는 “AMD의 기술은 인류가 직면한 최대 도전과제를 해결하는 데 있어 최전선에서 활용되고 있다. AMD는 다양한 국가연구소 및 연구기관과 파트너십을 통해 과학적 발견을 앞당기는 동시에 의료, 에너지, 물리학 등 주요 분야에 대한 이해도를 한층 높이고 있다.”며 “우리는 관련 업계와 협력하여 성능과 에너지 효율성의 새로운 패러다임 열고 가속화하는 데 일조하면서, 미지의 영역을 해결하고자 하는 과학자들과 연구자들의 혁신적인 연구를 지원하고 있다”라고 전했다.

엑사스케일 슈퍼컴퓨팅 시대는 곧 AMD의 시대

AMD 에픽 프로세서와 인스팅트 가속기가 탑재된 미국 오크리지 국립연구소 슈퍼컴퓨터 ‘프론티어’(Frontier)는 지금까지 4회 연속 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 자리를 지켰다. 압도적인 성능과 에너지 효율성을 자랑하는 ‘프론티어’는 본격적인 운용 첫 12개월 동안 획기적인 과학 발전의 원동력이 되었다. 최근 전력망 최적화 관련 새로운 연구, 효율성 및 성능 개선을 위한 새로운 항공기 엔진 설계, 그리고 고든벨상(Gordon Bell Award) 수상작 6개 중 2개의 프로젝트 등에 ‘프론티어’가 활용됐다.

AMD 기반의 두 번째 엑사스케일 슈퍼컴퓨터인 ‘엘 카피탄’(El Capitan)은 미국 로렌스 리버모어 국립연구소에서 설치 중이며, 곧 출시될 AMD 인스팅트 MI300A APU가 탑재될 예정이다.

AMD 인스팅트 MI300A는 CPU와 GPU 코어, 고대역폭 메모리를 하나의 패키지로 결합한 최초의 데이터센터 APU로서, 에너지 효율성과 성능을 모두 획기적으로 개선한 혁신적 설계를 채택했다. ‘엘 카피탄’은 2엑사플롭스(exaFLOPs) 이상의 배정밀도 연산 성능을 제공해, 전 세계에서 엑사플롭스 한계를 돌파한 두 번째 AMD 기반 슈퍼컴퓨터로 자리매김할 예정이다. ‘엘 카피탄’에 대한 더 자세한 정보는 로렌스 리버모어 국립연구소에서 제공하는 영상을 통해 확인할 수 있다.

로렌스 리버모어 국립연구소 리버모어 컴퓨팅 센터 CTO 브로니스 알 데 수핀스키(Bronis R. de Supinski)는 “가장 뛰어난 컴퓨팅 시스템 중 하나가 될 엘 카피탄의 설치 과정은 순조롭게 잘 진행되고 있다.”며 “다양한 파트너와 협력한 금번 대대적인 프로젝트를 통해 과학자들은 꿈에서만 그릴 수 있었던 연구를 현실화할 수 있게 될 것이다. AMD 인스팅트 MI300A APU 덕분에 CPU와 GPU 사이 반복적이고 힘든 데이터 이동 없이도 뛰어난 프로그래머빌리티, 성능, 에너지 효율성을 제공함으로써 우리 연구소의 미션을 실현할 수 있게 됐다.”라고 설명했다.

컴퓨팅의 에너지 효율성 증대

차세대 슈퍼컴퓨터가 발전할 수 있도록 지속가능성을 달성하고 성능을 극대화하기 위해서는 HPC 산업에서 에너지 효율성을 증대하는 것이 최우선 과제이다. AMD는 ‘30x25 목표’를 필두로 에너지 효율성을 높이기 위한 혁신 노력에 박차를 가하고 있다. 이를 통해 AMD는 반도체 설계와 시스템을 개선하는 총체적 접근법을 수립해 2020년 기준 대비 2025년까지 AI 학습 및 HPC용 프로세서와 가속기의 에너지 효율성 30배 증대라는 목표를 달성하고자 한다.

최근 발표된 그린500 리스트에서 톱 10 슈퍼컴퓨터 중 8대가 AMD로 구동되며, 이 중 2대는 톱 10 고성능 슈퍼컴퓨터로 꼽히는 ‘프론티어’와 ‘아다스트라’(Adastra)를 포함한다는 사실은 AMD 에픽 프로세서와 AMD 인스팅트 가속기의 강력한 에너지 효율성을 여실히 보여주는 사례이다.

인공지능과 HPC의 융합

AMD는 고성능 컴퓨팅 업계의 인공지능 애플리케이션에 대한 수요 급증에 대응할 수 있는 하드웨어와 소프트웨어 포트폴리오를 갖추고 있다.

AMD 인스팅트 가속기와 AMD 에픽 프로세서는 HPC와 인공지능 워크로드의 융합을 나타내는 HPL-MxP 혼합 정밀도 벤치마크(HPL-MxP mixed-precision benchmark)에서 상위 1, 2위를 차지한 ‘프론티어’와 ‘루미’(LUMI)에 탑재되었다. 이 벤치마크 전반에서 AMD 기반 시스템들은 압도적인 상위권을 지키고 있다. ‘프론티어’와 ‘루미’는 HPL-MxP 점수에서 각각 9.95 엑사플롭스, 2.35 엑사플롭스를 기록하며 인공지능 워크로드에서 AMD 에픽 CPU와 AMD 인스팅트 가속기의 꾸준한 성장과 역량을 증명했다.

AMD는 소프트웨어 측면에서 새로운 애플리케이션, 프레임워크, 언어 등을 지원하고자 인공지능 및 HPC 커뮤니티와 협력하여 개방형 소프트웨어 생태계 구축에 힘쓰고 있다. AMD의 ROCm™ 개방형 소프트웨어 플랫폼은 다양한 대규모 HPC와 인공지능 시스템에 채택되어 시스템 고도화에 기여하고 있다. ROCm 소프트웨어 스택은 “데이 제로” 파이토치(PyTorch) 2.0을 지원해 개발자들이 AMD 가속기와 호환되는 다양한 파이토치 기반의 인공지능 모델을 활용할 수 있다.

AMD 인스팅트 MI300A 솔루션 파트너

최근 HPE에서는 AMD 인스팅트 MI300A APU를 탑재한 HPE 크레이 슈퍼컴퓨팅 EX255a(HPE Cray Supercomputing EX255a) 가속기 블레이드를 발표했다. 인공지능 및 HPC 워크로드에 적합한 MI300A APU는 세계 최초의 인공지능 및 HPC용 APU 가속기로 자리매김할 예정이다.

프랑스 소재 HPC 및 인공지능 기업인 GENCI는 AMD 인스팅트 MI300A 가속기를 탑재한 ‘아다스트라’ 슈퍼컴퓨터의 첫 확장 파티션으로, AMD 기반 솔루션을 추가해 프랑스 내 HPC 및 인공지능 애플리케이션 융합 연구를 지원할 예정이다.

한편, 에비덴(Eviden)은 불세쿼나 XH3000(BullSequana XH3000) 풀 DLC 슈퍼컴퓨터 라인을 위해 AMD 인스팅트 MI300A 기반 블레이드를 최근에 개발했다. 아울러 2024년 상반기에는 독일의 막스플랑크 데이터 연구소(Max Planck Data Facility)에서 최초의 AMD 인스팅트 MI300A 기반 슈퍼컴퓨터를 선보일 예정이다.

AMD는 이번 슈퍼컴퓨팅 2023에서 자사 부스를 운영 중이며, AMD의 HPC용 솔루션에 대한 자세한 정보와 전문가 상담을 제공하고 있다.